《机械制造工程基础》第3.4章 螺纹和齿轮加工.ppt

4.1 螺纹的加工 螺纹按牙型的不同可分为：三角螺纹，梯形螺纹，方牙螺纹和 模数螺纹等。常用的螺纹加工方法有：车削、攻丝、套扣、铣削、 滚丝、搓丝和磨削。 一、螺纹车削 螺纹车削是螺纹最常用的加工方法。各种牙型的螺纹均可车削 。达到的尺寸精度94级，Ra4.20.8m。 第4章 螺纹和齿轮加工 1) 螺纹车削的原理 图4- 1螺纹车削的原理图 2)车削螺纹的基本要求 (1) 为获得正确牙型，需正确刃磨和安装车刀， 螺纹车刀两侧刃夹角必须等于牙型角；车刀前角 必须等于零。 (2)为获得准确的螺距，必须保证工件每转一转，车刀 准确地移动一个螺距。 (3)为获得合格的螺纹中径必须准确控制多次走刀进行 检查控制。 二、攻丝和套扣 攻内套外 攻丝就是用丝锥加工内螺纹；套扣就是用板牙加工外螺纹。 攻丝与套扣以攻丝应用最广，轴，盘，套，支架箱体零件 上小的螺孔常采用丝锥加工螺纹，单件小批生产采用手工攻丝 ；大批大量生产则采用在机床上攻丝。 图4-2 攻丝和套丝的原理图 三、铣削螺纹 大直径的梯形螺纹和模数螺纹，一般采用铣削加工， 与车削相比，生产率高，但表面粗糙度不如车削。 1） 用圆盘铣刀铣螺纹 图4-3 盘铣刀铣螺纹的原理图 加工精度低，通常用于梯形和方牙传动螺纹的加工。 2) 旋风螺纹 在普通车床的大托板上安装一个旋风法铣削头，可高速 铣削螺纹。 图4-4 旋风铣螺纹的原理图 工件作缓慢转动(425r/min)，带有14个刀头的高速回转 旋风刀盘(10001600r/min)安装在车床的横溜板上，工件回转 一周，刀盘纵向移动一个导程。 该方法适合于较大牙距的螺纹。 间歇铣，深度刀具各负， 无需切削热 四、螺纹磨削 螺纹磨削是一种高精度的螺纹加工方法，需在专 用螺纹磨床上进行，主要用于制造淬火后 具有高硬 度和高精度的螺纹。 a) 单片砂轮磨螺纹 b) 多片砂轮磨螺纹 图4-5 螺纹磨削的原理图 磨削后螺纹精度可达4级，表面粗糙度为Ra 0.40.1m。 五、 螺纹加工方法选择 1）车削螺纹： 86级，Ra4.20.8m 适用于单件小批量生产中 ，加工轴，盘，套类零件与轴线 同心的内外螺纹及传动丝杠和蜗杆等。 2）攻丝套扣 86级， Ra6.31.6 m 攻丝适用于各种批量生产中，加工各类零件上的螺孔，M16以下常用 手动，M16以上采用机床攻丝； 套扣：常用板牙手工加工M16以下的外螺纹。 3）铣削螺纹 96级，Ra6.34.2 m. 适用于在大批大量生产中，传动丝杠，蜗杆的粗，半精加工，也可加工 普通螺纹。 4）磨削螺纹4级 Ra 0.40.1m 4.2 齿形加工 齿轮是用来传递运动和动力的重要部件，常用的齿轮有 圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮等。常用的齿轮加工有滚齿、 插齿、铣齿和磨齿等。 零件表面形成方法零件表面形成方法 轨迹法轨迹法 成形法成形法 相切法相切法 展成法展成法 a）轨迹法 b）成形法 c）相切法 d）展成法 图1-2 零件表面成形方法 一、 铣齿 在普通铣床上加工齿形，属于成形法，加工精度可达9级， 表面粗糙度Ra6.34.2m。 1） 铣齿铣齿 的原理 图4-7 齿轮铣削的原理图 成形铣刀铣齿 2）铣齿铣齿 要求 (1) 铣齿铣齿 刀的模数，压压力角必需与被加工齿轮齿轮 的模数，压压力角 一致。 (2) 模数m8，用指状铣铣刀加工。 2) 铣齿的工艺特点 (1) 加工成本低。采用普通铣床，铣刀和其它盘铣刀结构类似，机床及 刀具成本低，因此，加工成本低； (2) 加工精度低。使用普通分度头，分度精度低，同一分组内只有齿数 最少的获得准确齿形，其它只能获得近似的齿形，因此，铣齿的加工 精度低； (3) 生产效率低。铣床铣齿每铣一个齿槽都需重复进刀、铣削、退刀、 分度过程，不能连续铣削，因此，生产效率低。 二、插齿 插齿在插齿机上进行，插齿属于展成法，加工精度 为87级，Ra1.6m。 1) 插齿原理 图4-9 插齿的原理图 2）插齿运动 (1) 主运动。插齿刀的上下往复 运动，向下为切削行程，向上 为空回程。 (3) 圆周进给运动。为分齿运动过程中，插齿刀每上下往复一 次，其分度圆周转过的弧长。 图4-10 插齿的原理图 (2) 分齿运动。插齿刀与被加工齿轮被强制的 按照传动速比保持啮合关系的运动： (4) 径向进给运动。指插削开始阶段，插齿刀每上下往复一次， 径向移动的距离，以逐渐插至全齿深。 图4-10 插齿的原理图 (5) 让刀运动。为避免插齿刀 回程时，擦伤已加工表面 ，应使工作台沿径向让开 一段距离，当插削行程开 始时，工作台再恢复原位. 这种工作台短距离的往复 移动称为让刀运动。 三、滚齿 滚齿在滚齿机上进行，滚齿属于展成法，加工精度为： 87级表面粗糙Ra4.21.6m。 1) 滚齿原理 图4-11 滚齿的原理图 (1) 主运动。滚刀的高速回转运 动。 (2) 分齿运动。滚刀与被加工齿 坯被强制的按照传动速比保 持啮合关系的运动。 (3) 垂直进给运动。工作台每转 一周，滚刀沿被切齿轮轴向 的向下移动。 2）滚齿运动 图4-11 滚齿的原理图 (4) 径向进给运动。手摇工作台控制，模数小的齿轮可一次滚 至全齿深，模数大的齿轮可两到三次滚至全齿深。 5) 滚齿与插齿的比较 (1)加工精度。滚齿与插齿的加工精度大致相当， 但插齿的分齿精度略低于滚齿，而滚齿的齿形精度略低于 插齿。 (2) 齿面粗糙度。 插齿的